JP2007078386A

JP2007078386A - Probe card and method of inspecting semiconductor device

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Publication number: JP2007078386A
Application number: JP2005263377A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Murakami; 晶彦村上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2007-03-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a stable electric performance inspection with low load probe needle contact and to improve the life of the probe needle at the inspection of the semiconductor device. <P>SOLUTION: The probe needles 2 and 3 are provided on the probe card substrate 1, respectively, corresponding to a plurality of electrode pads 5 provided on the wafer two adjacent semiconductor devices 4 having the same structure. One probe needle 2, the tip shapes of which are roughened probe needle having uneven shape by roughening, when brought into contact with the electrode pads 5 surfaces of the electrode pads 5 are formed into uneven surfaces by roughening the surfaces. The other probe needle 3, the tip shape of which are flat are the probe needles for inspection, performs the electric performance inspection of the semiconductor device 4 by bringing it into contact with the roughened electrode pads 5. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウェハに製造された半導体素子の電気特性検査であるウェハ検査において、半導体素子の電極パッドと測定器を接続するための冶具であるプローブカード、および該プローブカードを用いる半導体素子検査方法に関する。 The present invention relates to a probe card which is a jig for connecting an electrode pad of a semiconductor element and a measuring instrument in a wafer inspection which is an electrical characteristic inspection of a semiconductor element manufactured on a semiconductor wafer, and a semiconductor element inspection using the probe card. Regarding the method.

一般に半導体製品の製造工程において、ウェハ検査と呼ばれる電気特性検査が行われる。これはウェハに半導体素子が正常に製造されているか否かを判定する検査である。この検査対象となる半導体素子と、検査を行う測定器とは、なんらかの電気的接続、あるいはこれに変わる手段，方法にて電気回路を構成する必要がある。 In general, an electrical property inspection called wafer inspection is performed in a manufacturing process of a semiconductor product. This is an inspection for determining whether or not a semiconductor element is normally manufactured on a wafer. The semiconductor element to be inspected and the measuring instrument to be inspected need to constitute an electric circuit by some electrical connection, or a means and method in place of it.

この電気的接続を得る方法として、通常、測定器と繋がった導電性の触針を半導体素子の電極パッドに対して突出し、この触針を電極パッド表面に接触させることにより測定器と半導体素子の電気的接続を得る。この導電性を有する触針はプローブ針，プローブピンなどと呼ばれ（以下、プローブ針と記す）、主な形状としてはカンチレバー型，垂直型などがあり、材質としてはタングステン，ベリリウムカッパーなどがある。 As a method of obtaining this electrical connection, usually, a conductive stylus connected to a measuring instrument protrudes from the electrode pad of the semiconductor element, and the stylus is brought into contact with the surface of the electrode pad to thereby connect the measuring instrument and the semiconductor element. Get electrical connection. These conductive styluses are called probe needles and probe pins (hereinafter referred to as probe needles). The main shapes are cantilever type and vertical type, and the materials are tungsten and beryllium copper. .

これらのプローブ針は、電極パッドへの接触時に、電極パッド表面を滑る動作を行うことにより電極パッド表面に存在する酸化層を削り、電極パッド中の導電膜と接触する。これは抵抗値の高い酸化層を除去することによりプローブ針と電極パッド間の接触抵抗を低減し、安定した電気特性検査を行うためである。 These probe needles, when in contact with the electrode pad, scrape the oxide layer present on the surface of the electrode pad by sliding on the surface of the electrode pad, and contact the conductive film in the electrode pad. This is because the contact resistance between the probe needle and the electrode pad is reduced by removing the oxide layer having a high resistance value, and a stable electrical characteristic inspection is performed.

一般的に、接触時の荷重を大きくすると、プローブ針と導電膜の接触面積が増え、安定した電気的接続が得られる。しかし、荷重を大きくして接触を続けた場合、プローブ針寿命の低減、あるいはプローブ痕の面積増大による組立上の不具合、削りカスの増大によるパッド表面の汚染、およびプローブ針先端への付着による接触抵抗の増加などの問題を引き起こしてしまう。 Generally, when the load at the time of contact is increased, the contact area between the probe needle and the conductive film is increased, and a stable electrical connection can be obtained. However, if the contact is continued with a large load, the probe needle life is reduced, or the assembly defect due to the increase in the area of the probe mark, the pad surface contamination due to the increase in shavings, and the contact due to adhesion to the probe needle tip It causes problems such as increased resistance.

よって、接触時の荷重を上げずに接触抵抗を低減する方法が望まれている。この問題を解決する方法として、図６に示すように、先端に突部１４を持つプローブ針１３を、半導体素子４における基板１２上の電極パッド５に当接させ、低荷重の接触でも突部１４によって酸化層を容易に突き破るようにすることにより、接触時の荷重を小さくするようにしたものがある。 Therefore, a method for reducing the contact resistance without increasing the load at the time of contact is desired. As a method for solving this problem, as shown in FIG. 6, a probe needle 13 having a protrusion 14 at the tip is brought into contact with the electrode pad 5 on the substrate 12 in the semiconductor element 4 so that the protrusion can be applied even at low load contact. There is one in which the load at the time of contact is reduced by making the oxide layer easily break through 14.

また前記方法では、プローブ針１３の突部１４の形状によっては、接触時の表面積を増大させ、接触抵抗を低減させる効果もある（特許文献１参照）。
特開平１１−５１９７０号公報 The method also has an effect of increasing the surface area at the time of contact and reducing the contact resistance depending on the shape of the protrusion 14 of the probe needle 13 (see Patent Document 1).
JP-A-11-51970

しかしながら、前記従来の方法において、先端に突部１４を備えたプローブ針１３により電極パッド５との接触を続けると、酸化層の削りカスが突部１４の隙間に入り込み、接触抵抗を悪化させ、安定した電気特性検査を妨げてしまうという問題を発生し、また、使用を続けると、プローブ針１３の針先が磨耗によって平坦化してくるため、安定した接触を続けることが困難である。 However, in the conventional method, if the probe needle 13 provided with the protrusion 14 at the tip continues to contact the electrode pad 5, the shavings of the oxide layer enter the gap between the protrusions 14, deteriorating the contact resistance, The problem that the stable electrical property inspection is hindered occurs, and when the probe is continuously used, the probe tip of the probe needle 13 is flattened due to wear, so that it is difficult to keep the stable contact.

このように先端に凹凸形状の突部１４を備えたプローブ針１３を使用する電気特性検査は、さまざまな課題を有するため、量産の場において適用可能なように、接触時の荷重を上げることなく接触抵抗を低減する方法が望まれている。 As described above, the electrical characteristic inspection using the probe needle 13 provided with the projection 14 having the concavo-convex shape at the tip has various problems, so that the load at the time of contact is not increased so that it can be applied in a mass production place. A method for reducing contact resistance is desired.

本発明は、前記従来技術の課題に対し鑑みなされたものであり、低荷重でのプローブ針接触にて安定した電気特性検査が得られると共に、プローブ針寿命の向上を図ることができるプローブカードおよび半導体素子検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a probe card capable of obtaining a stable electrical property test by contacting a probe needle with a low load and improving the probe needle life. An object of the present invention is to provide a semiconductor element inspection method.

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、被検査対象である半導体素子に設けられた電極パッドに、カード基板に配置された複数のプローブ針を接触させて、前記半導体素子の電気的特性検査を行うプローブカードにおいて、先端に凹凸を有する粗面化プローブ針と、先端形状がフラットの検査用プローブ針とを設置したものであり、粗面化プローブ針と検査用プローブ針との、それぞれ別機能を果たす２種類の針が１枚のプローブカードに配置されたものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a plurality of probe needles arranged on a card substrate are brought into contact with an electrode pad provided on a semiconductor element to be inspected. In a probe card for electrical property inspection, a roughened probe needle having an unevenness at the tip and an inspection probe needle having a flat tip shape are installed. The roughened probe needle and the probe needle for inspection These two types of needles each performing different functions are arranged on one probe card.

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のプローブカードにおいて、粗面化プローブ針と検査用プローブ針を、隣接する同じ構造を持つ半導体素子における電極パッドに、それぞれ対応させて設置したものであり、２種類のプローブ針が混在することなく、それぞれ隣り合った同一の構造を持つ２個の半導体素子上にある電極パッドに対応し、一方の半導体素子の電極パッドに対応したプローブ針は全て粗面化プローブ針であり、他方の半導体素子の電極パッドに対応したプローブ針は全て検査用プローブ針となる。 The invention according to claim 2 is the probe card according to claim 1, wherein the roughened probe needle and the probe needle for inspection are installed in correspondence with the electrode pads in the adjacent semiconductor elements having the same structure. The probe needles corresponding to the electrode pads on two semiconductor elements having the same structure adjacent to each other without intermingling the two types of probe needles, All of them are roughened probe needles, and all of the probe needles corresponding to the electrode pads of the other semiconductor element are inspection probe needles.

請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載のプローブカードにおいて、隣接する同じ構造を持つ前記半導体素子における一方に対応させて前記粗面化プローブ針を配設し、他方に対応させて前記検査用プローブ針を配設するものであり、検査の際、まだプローブ針に接触していない半導体素子には、まず粗面化プローブ針が接触し、その後に該半導体素子に検査用プローブ針が接触することを可能にする。 According to a third aspect of the present invention, in the probe card according to the first or second aspect, the roughened probe needle is disposed so as to correspond to one of the adjacent semiconductor elements having the same structure and to correspond to the other. The inspection probe needle is arranged, and at the time of inspection, the semiconductor element that has not yet contacted the probe needle is first contacted with the roughened probe needle, and then the inspection probe is contacted with the semiconductor element. Allows the needle to contact.

請求項４に記載の発明は、請求項１，２または３記載のプローブカードにおいて、粗面化プローブ針の針径が６０μｍ以下であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the probe card according to the first, second, or third aspect, the roughened probe needle has a needle diameter of 60 μm or less.

請求項５に記載の発明は、請求項１，２または３記載のプローブカードにおいて、検査用プローブ針の針径が３０μｍ以下であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the probe card according to the first, second, or third aspect, the needle diameter of the probe needle for inspection is 30 μm or less.

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５いずれか１項に記載のプローブカードを用いて半導体素子の電気的特性検査を行う半導体素子検査方法であって、半導体素子の電極パッドに対して、先端形状が粗面化し凹凸を有する粗面化プローブ針を接触させた後、該粗面化プローブ針が接触した領域内に、検査用プローブ針を接触させて検査を実施するものであり、まず、電極パッドの表面に粗面化プローブ針を接触させて、電極パッド表面を粗面化させて凹凸を持たせ粗面化エリアを形成し、次に、検査用プローブ針を粗面化エリア内に接触させ電気特性検査を行うことになる。 A sixth aspect of the present invention is a semiconductor element inspection method for inspecting electrical characteristics of a semiconductor element using the probe card according to any one of the first to fifth aspects, wherein the semiconductor element inspection method is applied to an electrode pad of the semiconductor element. After the tip shape is roughened and the roughened probe needle having irregularities is brought into contact, the inspection probe needle is brought into contact with the area in which the roughened probe needle is in contact to carry out the inspection. First, a roughened probe needle is brought into contact with the surface of the electrode pad, the surface of the electrode pad is roughened to form an uneven surface, and then the probe needle for inspection is roughened. The electrical characteristics are inspected in contact with the area.

請求項７に記載の発明は、請求項６記載の半導体素子検査方法において、電極パッド表面に、粗面化プローブ針により略円状あるいは略楕円状の粗面化部分を形成し、該粗面化部分内に検査用プローブ針によるプローブ痕を収めることにより、良好な検査が行われることになる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the semiconductor element inspection method according to the sixth aspect, a roughened portion having a substantially circular shape or a substantially elliptical shape is formed on the surface of the electrode pad by a roughened probe needle. A good inspection can be performed by placing a probe mark by an inspection probe needle in the formed portion.

請求項８に記載の発明は、請求項６または７記載の半導体素子検査方法において、検査対象の半導体素子がウェハ上に、縦方向にｎ個、横方向に２ｍ個（ｎ，ｍは自然数）が配置されているものであり、当該検査方法は、同時に複数の半導体素子の検査をする場合に対応している。 The invention according to claim 8 is the semiconductor element inspection method according to claim 6 or 7, wherein the number of semiconductor elements to be inspected is n on the wafer in the vertical direction and 2m in the horizontal direction (n and m are natural numbers). The inspection method corresponds to the case where a plurality of semiconductor elements are inspected at the same time.

請求項９に記載の発明は、請求項６または７記載の半導体素子検査方法において、粗面化プローブ針の針径が６０μｍ以下であることを特徴とする。 A ninth aspect of the invention is the semiconductor element inspection method according to the sixth or seventh aspect, wherein the needle diameter of the roughened probe needle is 60 μm or less.

請求項１０に記載の発明は、請求項６記載の半導体素子検査方法において、検査用プローブ針の針径が３０μｍ以下であることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the semiconductor element inspection method according to the sixth aspect, the needle diameter of the probe needle for inspection is 30 μm or less.

本発明によれば、１枚の基板に、粗面化プローブ針と検査用プローブ針との２種類の針が配置されたプローブカードを用いることにより、低荷重でのプローブ針接触による安定した電気特性検査が行われると共に、プローブ針寿命を向上させることができる。 According to the present invention, by using a probe card in which two kinds of needles, that is, a roughened probe needle and an inspection probe needle, are arranged on a single substrate, stable electric power due to probe needle contact with a low load can be obtained. While the characteristic inspection is performed, the probe needle life can be improved.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の実施形態を説明するためのプローブカードと半導体素子との構成を示す説明図であり、図１（ａ）はプローブカードの側面状態を示し、図１（ｂ）にはウェハ上の半導体素子の平面状態を示している。 FIG. 1 is an explanatory view showing a configuration of a probe card and a semiconductor element for explaining an embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) shows a side state of the probe card, and FIG. 1 (b) shows a wafer. The planar state of the upper semiconductor element is shown.

図１（ａ），（ｂ）において、ウェハ上の隣り合った同一の構造を持つ２個の半導体素子４上に設けられた複数の電極パッド５のそれぞれに対応して、プローブカード基板１にプローブ針２，３が設けられている。 1 (a) and 1 (b), a probe card substrate 1 is provided corresponding to each of a plurality of electrode pads 5 provided on two adjacent semiconductor elements 4 having the same structure on the wafer. Probe needles 2 and 3 are provided.

一方の半導体素子４の電極パッド５に対応したプローブ針２は、先端形状を粗面化して凹凸を有する粗面化プローブ針であり、この粗面化プローブ針２の径は、直径６０μｍ以下であり、電極パッド５と接触した際に、電極パッド５の表面状態を粗面化させ凹凸を形成するためのものである。 The probe needle 2 corresponding to the electrode pad 5 of one semiconductor element 4 is a roughened probe needle having a roughened tip shape and irregularities, and the diameter of the roughened probe needle 2 is 60 μm or less in diameter. Yes, when the electrode pad 5 comes into contact with the electrode pad 5, the surface state of the electrode pad 5 is roughened to form irregularities.

他方の半導体素子４の電極パッド５に対応したプローブ針３は、先端形状がフラットな検査用プローブ針であり、半導体素子４の電気特性検査を行うためのものである。一般的に、この検査用プローブ針３の径は直径３０μｍ以下である。 The probe needle 3 corresponding to the electrode pad 5 of the other semiconductor element 4 is an inspection probe needle having a flat tip shape, and is used for inspecting the electrical characteristics of the semiconductor element 4. Generally, the diameter of the probe needle 3 for inspection is 30 μm or less.

図２（ａ），（ｂ）は本実施形態における２種類のプローブ針の先端形状を示す図であり、粗面化プローブ針２は、図２（ａ）に示すように、先端は粗面化しており、図示したように尖ったような凹凸形状、あるいは、なだらかな凹凸形状であってもよい。検査用プローブ針３は、図２（ｂ）に示すように、先端は平坦な形状をしている。 2 (a) and 2 (b) are diagrams showing the tip shapes of two types of probe needles in the present embodiment. The roughened probe needle 2 has a rough tip as shown in FIG. 2 (a). It may be a concavo-convex shape that is pointed as shown in the figure, or a gentle concavo-convex shape. As shown in FIG. 2B, the probe needle 3 for inspection has a flat shape at the tip.

図３（ａ），（ｂ）は本実施形態における１回の接触で複数の半導体素子の電気特性検査を実施する場合のプローブカードの構成の説明図であり、プローブカード基板１では、プローブ針２，３の配置が縦×横方向にｎ×２ｍ（ｎ、ｍは自然数）の半導体素子４に対応した配置を実現することができるが、本例では図３（ｂ）に示すように、ｎ＝２、ｍ＝１の「２×２」の半導体素子４に対応した配置を示しており、上下に並んだ２個の半導体素子４を一度に検査する場合である。 FIGS. 3A and 3B are explanatory views of the configuration of the probe card in the case where the electrical property inspection of a plurality of semiconductor elements is performed by one contact in the present embodiment. 2 and 3 can be arranged corresponding to the semiconductor element 4 of n × 2 m (n and m are natural numbers) in the vertical and horizontal directions. In this example, as shown in FIG. An arrangement corresponding to “2 × 2” semiconductor elements 4 with n = 2 and m = 1 is shown, and this is a case where two semiconductor elements 4 arranged one above the other are inspected at a time.

図３（ａ）に示すように、粗面化プローブ針２が図３（ｂ）の右側上下の半導体素子４の電極パッド５に対応して配置され、検査用プローブ針３は左側上下の半導体素子４の電極パッド５に対応して配置されている。 As shown in FIG. 3A, the roughened probe needle 2 is disposed corresponding to the electrode pads 5 of the upper right and lower semiconductor elements 4 in FIG. Arranged corresponding to the electrode pads 5 of the element 4.

図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る半導体素子検査方法の検査工程の説明図であり、プローブカード基板１に粗面化プローブ針２と検査用プローブ針３との２種類のプローブ針を設置したプローブカードを使用している。 4A to 4C are explanatory views of the inspection process of the semiconductor element inspection method according to the present invention. Two types of probes, a roughened probe needle 2 and an inspection probe needle 3, are provided on the probe card substrate 1. FIG. A probe card with a needle is used.

以下、各プローブ針と各半導体素子とが接触する順番を説明する。 Hereinafter, the order in which each probe needle and each semiconductor element come into contact will be described.

まず、図４（ａ）に示すように、粗面化プローブ針２が未検査半導体素子６へ接触し、電極パッド表面の粗面化を行う。このとき、未検査半導体素子６よりも検査順番が早い位置に電極パッドの粗面化がなされた半導体素子７が存在している場合、粗面化プローブ針２が未検査半導体素子６に接触するのと同時に、その粗面化がなされた半導体素子７に検査用プローブ針３が接触して電気特性検査を行う。 First, as shown in FIG. 4A, the roughened probe needle 2 contacts the uninspected semiconductor element 6 to roughen the electrode pad surface. At this time, when the semiconductor element 7 having the roughened electrode pad exists at a position where the inspection order is earlier than that of the uninspected semiconductor element 6, the roughened probe needle 2 comes into contact with the uninspected semiconductor element 6. At the same time, the inspection probe needle 3 comes into contact with the roughened semiconductor element 7 to perform an electrical characteristic inspection.

粗面化プローブ針２は、針材質が電極パッドの材質より十分硬度の高いものであれば、低荷重であってもパッド表面を粗面化することができる。また、粗面化プローブ針２は電極パッド５と接触することが目的であるため、従来のプローブ針においては、電極パッド５に対しプローブ針先端は角度を持つが、本実施形態の粗面化プローブ針２は電極パッド５に対し垂直に配置されていてもよい。 The roughened probe needle 2 can roughen the pad surface even if the load is low as long as the needle material is sufficiently harder than the electrode pad material. Further, since the roughened probe needle 2 is intended to come into contact with the electrode pad 5, in the conventional probe needle, the tip of the probe needle has an angle with respect to the electrode pad 5. The probe needle 2 may be arranged perpendicular to the electrode pad 5.

次に、検査用プローブ針３が、粗面化プローブ針２により粗面化された領域に接触するとき、検査用プローブ針３は粗面化エリア内の電極パッド５の表面が凹凸した部分に接触することによって、低荷重でも電極パッド５における酸化層を容易に除去することができ、導電膜と電気的な接続を形成することができる。さらに、接触の際に発生する酸化層の削りカスの量を抑えることもできる。 Next, when the inspection probe needle 3 comes into contact with the surface roughened by the roughened probe needle 2, the inspection probe needle 3 is placed on a portion where the surface of the electrode pad 5 in the roughened area is uneven. By contact, the oxide layer in the electrode pad 5 can be easily removed even under a low load, and electrical connection with the conductive film can be formed. Furthermore, it is possible to suppress the amount of shavings of the oxide layer generated at the time of contact.

両プローブ針２，３による接触および検査が終了すると、図４（ｂ）に示すように、検査修理した半導体素子８を含めて、図４（ｂ）に示すように、半導体素子が１個分移動し、粗面化プローブ針２は次の未検査半導体素子６へ接触し、また検査用プローブ針３は、次の粗面化された半導体素子７に接触して、電気特性検査を行う。そして、図４（ｃ）に示すように、前記接触動作および検査動作を、１ウェハ上にある全ての粗面化された半導体素子７に対して電気特性検査が終わるまで繰り返す。 When the contact and inspection by both probe needles 2 and 3 are completed, as shown in FIG. 4B, including the semiconductor element 8 that has been inspected and repaired, as shown in FIG. Then, the roughened probe needle 2 comes into contact with the next uninspected semiconductor element 6 and the inspection probe needle 3 comes into contact with the next roughened semiconductor element 7 to perform an electrical characteristic inspection. Then, as shown in FIG. 4C, the contact operation and the inspection operation are repeated until the electrical property inspection is completed for all the roughened semiconductor elements 7 on one wafer.

図５（ａ），（ｂ）は、本実施形態におけるプローブカードを用いて検査した後の電極パッド５の表面状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は横断面図であって、電極パッド５は外部を保護膜９に囲まれており、電極パッド５表面に、粗面化プローブ針２により形成された凹凸を持った円状あるいは楕円状の粗面化エリア１１が存在し、粗面化エリア１１の領域内に、検査用プローブ針３が接触した跡であるプローブ痕１０が存在する。これにより、適正位置で検査が行われることになる。 5A and 5B are views showing the surface state of the electrode pad 5 after being inspected using the probe card in the present embodiment, where FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a cross-sectional view. The electrode pad 5 is surrounded by a protective film 9, and the surface of the electrode pad 5 is a circular or elliptical roughened area 11 having irregularities formed by the roughened probe needle 2. In the region of the roughened area 11, there is a probe mark 10 that is a mark of contact with the probe needle 3 for inspection. Thereby, an inspection is performed at an appropriate position.

以上説明したように、本実施形態のプローブカードを用いて、電極パッド５の表面を粗面化させる粗面化プローブ針２と、検査を行う検査プローブ針３とを分けて設けることにより、万一、粗面化プローブ針２の針先に削りカスが付着しても、検査には影響しないようにすることができる。 As described above, by using the probe card according to the present embodiment, the roughened probe needle 2 for roughening the surface of the electrode pad 5 and the inspection probe needle 3 for performing the inspection are separately provided. First, even if scraps adhere to the tip of the roughened probe needle 2, it is possible to prevent the inspection from being affected.

また、本実施形態のプローブカードを用いれば、検査設備は従来のもので実現することが可能である。 Moreover, if the probe card of the present embodiment is used, the inspection equipment can be realized with a conventional one.

さらに、低荷重での電極パッド５への接触でも安定した電気特性検査が実現することができ、結果として接触の際に発生する削りカス発生も抑えることができるため、ウェハへの汚染を防止することができる。 Furthermore, stable electrical property inspection can be realized even when the electrode pad 5 is contacted with a low load, and as a result, generation of scraps generated during contact can be suppressed, thereby preventing contamination of the wafer. be able to.

本発明は、半導体ウェハに製造された半導体素子の電気特性検査であるウェハ検査に適用され、特に、ウェハ検査で使用するプローブカードにおいて、低荷重コンタクトで安定した電気特性検査を行いたい場合に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to wafer inspection, which is an electric characteristic inspection of a semiconductor element manufactured on a semiconductor wafer, and is particularly useful when a probe card used in wafer inspection wants to perform stable electric characteristic inspection with a low load contact. It is.

本発明の実施形態を説明するためのプローブカードと半導体素子との構成を示す説明図であり、（ａ）はプローブカードの側面状態を示す図、（ｂ）にはウェハ上の半導体素子の平面状態を示す図It is explanatory drawing which shows the structure of the probe card and semiconductor element for describing embodiment of this invention, (a) is a figure which shows the side surface state of a probe card, (b) is the plane of the semiconductor element on a wafer Diagram showing state （ａ），（ｂ）は本実施形態における２種類のプローブ針の先端形状を示す図(A), (b) is a figure which shows the tip shape of two types of probe needles in this embodiment. （ａ），（ｂ）は本実施形態における１回の接触で複数の半導体素子の電気特性検査を実施する場合のプローブカードの構成の説明図(A), (b) is explanatory drawing of a structure of the probe card in the case of implementing the electrical property test | inspection of a several semiconductor element by one contact in this embodiment. （ａ）〜（ｃ）は本発明に係る半導体素子検査方法の検査工程の説明図(A)-(c) is explanatory drawing of the test | inspection process of the semiconductor element test | inspection method based on this invention. （ａ），（ｂ）は、本実施形態におけるプローブカードを用いて検査した後の電極パッドの表面状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は横断面図(A), (b) is a figure which shows the surface state of the electrode pad after test | inspecting using the probe card in this embodiment, (a) is a top view, (b) is a cross-sectional view. 従来のプローブ針と使用法の説明図Illustration of conventional probe needle and usage

符号の説明Explanation of symbols

１プローブカード基板
２粗面化プローブ針
３検査用プローブ針
４半導体素子
５電極パッド
６未検査半導体素子
７粗面化がなされた半導体素子
８検査終了した半導体素子
９保護膜
１０プローブ痕
１１粗面化エリア
１２基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Probe card board 2 Roughened probe needle 3 Inspection probe needle 4 Semiconductor element 5 Electrode pad 6 Uninspected semiconductor element 7 Roughened semiconductor element 8 Semiconductor element 9 which has been inspected 9 Protective film 10 Probe trace 11 Rough surface Area 12 substrate

Claims

被検査対象である半導体素子に設けられた電極パッドに、カード基板に配置された複数のプローブ針を接触させて、前記半導体素子の電気的特性検査を行うプローブカードにおいて、先端に凹凸を有する粗面化プローブ針と、先端形状がフラットの検査用プローブ針とを設置したことを特徴とするプローブカード。 In a probe card for inspecting electrical characteristics of a semiconductor element by bringing a plurality of probe needles arranged on a card substrate into contact with an electrode pad provided on a semiconductor element to be inspected, a rough surface having irregularities at the tip. A probe card comprising a surface probe needle and an inspection probe needle having a flat tip shape.

前記粗面化プローブ針と前記検査用プローブ針を、隣接する同じ構造を持つ前記半導体素子における電極パッドに、それぞれ対応させて設置することを特徴とする請求項１記載のプローブカード。 2. The probe card according to claim 1, wherein the roughened probe needle and the probe needle for inspection are disposed in correspondence with electrode pads in the semiconductor element having the same structure adjacent to each other.

隣接する同じ構造を持つ前記半導体素子における一方に対応させて前記粗面化プローブ針を配設し、他方に対応させて前記検査用プローブ針を配設することを特徴とする請求項１または２記載のプローブカード。 3. The roughened probe needle is disposed corresponding to one of the adjacent semiconductor elements having the same structure, and the inspection probe needle is disposed corresponding to the other. The probe card described.

前記粗面化プローブ針の針径が６０μｍ以下であることを特徴とする請求項１，２または３記載のプローブカード。 4. The probe card according to claim 1, wherein the roughened probe needle has a needle diameter of 60 [mu] m or less.

前記検査用プローブ針の針径が３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１，２または３記載のプローブカード。 4. The probe card according to claim 1, wherein a diameter of the inspection probe needle is 30 μm or less.

請求項１〜５いずれか１項に記載のプローブカードを用いて半導体素子の電気的特性検査を行う半導体素子検査方法であって、半導体素子の電極パッドに対して、先端に凹凸を有する粗面化プローブ針を接触させた後、該粗面化プローブ針が接触した領域内に、検査用プローブ針を接触させて検査を実施することを特徴とする半導体素子検査方法。 A semiconductor element inspection method for inspecting electrical characteristics of a semiconductor element using the probe card according to any one of claims 1 to 5, wherein the rough surface has irregularities at the tip with respect to the electrode pad of the semiconductor element. A method for inspecting a semiconductor device, comprising: bringing a probe needle into contact with a probe needle for inspection in a region in contact with the roughened probe needle after contacting the probe needle.

前記電極パッド表面に、前記粗面化プローブ針により略円状あるいは略楕円状の粗面化部分を形成し、該粗面化部分内に前記検査用プローブ針によるプローブ痕を収めることを特徴とする請求項６記載の半導体素子検査方法。 A roughened portion having a substantially circular shape or a substantially elliptical shape is formed on the surface of the electrode pad by the roughened probe needle, and a probe mark by the probe needle for inspection is accommodated in the roughened portion. The semiconductor device inspection method according to claim 6.

前記検査対象の半導体素子がウェハ上に、縦方向にｎ個、横方向に２ｍ個（ｎ，ｍは自然数）が配置されているものであることを特徴とする請求項６または７記載の半導体素子検査方法。 8. The semiconductor according to claim 6, wherein n semiconductor elements to be inspected are arranged on a wafer in a vertical direction and 2m in a horizontal direction (n and m are natural numbers). Element inspection method.

前記粗面化プローブ針の針径が６０μｍ以下であることを特徴とする請求項６または７記載の半導体素子検査方法。 8. The semiconductor element inspection method according to claim 6, wherein a needle diameter of the roughened probe needle is 60 [mu] m or less.

前記検査用プローブ針の針径が３０μｍ以下であることを特徴とする請求項６記載の半導体素子検査方法。 The semiconductor element inspection method according to claim 6, wherein a diameter of the inspection probe needle is 30 μm or less.